JPH01316569A

JPH01316569A - 圧抜き弁

Info

Publication number: JPH01316569A
Application number: JP1100373A
Authority: JP
Inventors: George I Skoda; ジョージ・アイボ・スコダ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1989-12-21
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JP2551655B2; US4815697A; EP0338853A2; EP0338853A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈発明の背景〉本発明は、圧抜き弁に関する。特に、弁座に作用する圧
力に関係なく、操作すると直ちに開く漏止めの圧抜き弁
が開示されている。

〈従来技術の概要〉沸騰水型原子炉は、公知である。新設計品またはいわゆ
る「単純化沸騰水型原子炉」は、複雑化を最小にして運
転過渡状態に対応するために設計されている。

対応を必要とする運転過渡状態の一つは、原子炉が直ち
に圧抜きされることを必要とする。このタイプの過渡状
態の特徴は、緊急停止無し予定過渡状態（ＡＴＷＳ）で
ある。このタイプの過渡シナリオにおいては、その過渡
状態中に制御棒が挿入されるべきであったにもかかわら
ず挿入されていないと仮定されている。同時に、炉心は
、冷却材喪失のため遮蔽なしとなる危険状態にあるとも
仮定されている。減速用冷水によって炉心を浸すことが
少なくとも炉心の一時的制御のために必要である。

炉心浸水は、重力サプレッションブールから供給される
。通常、重力サプレッションブールは、原子炉容器の上
方に配置されているので、炉心に進入する重力水流は、
十分に過渡事象を制御する。

減速水が原子炉に進入することができるように、原子炉
の圧力は、原子炉を浸水するために導入されている水の
静水頭よりも適当に低くなければならない。この水は、
大気圧に近いので、原子炉内の圧力は、実質的に瞬時に
放出されるべきである。

設計には、緊急停止なし予定過渡状態が原子炉の全運転
状態時に適切でなければならないことが必要である。例
えば、過渡状態は、完全運転圧力中と同様に原子炉運転
開始中（原子炉の圧力が極めて低い時）に起こり得るこ
とを仮定しなければならない。原子炉の運転圧力が低い
時のシナリオを考えれば、該圧力が必要な冷却材の進入
を防ぐのに正に十分であり得ることは、直ちに理解され
よう。

しかし、大多数の圧抜き弁は、その開弁力の一部として
、圧抜きしなければならない当の圧力に依存している。

本明細書で要求される圧抜きには、上述の依存は不可能
である。明言すれば、要求される圧抜き弁は、原子炉巾
にどのような圧力が存在しているかに関係なく開かなけ
ればならない。

安全弁および圧抜き弁のような常閉弁は、しばしば漏出
事故を起こす。小さな漏出事故は、時に許されることも
あるが、この漏出事故は、通常、大きな漏出事故に発展
する。これは、幾つかの理由で極めて好ましくない。こ
れは、放射性水蒸気がドライウェルから出るのを許して
しまい、原子カプラント全体の効率を低下させ、低温に
維持されるべきサプレッションブールを加熱する。

〈発明の概要〉単純化沸騰水型原子炉内の圧力を完全に逃がすのに使用
される圧抜き弁が開示されている。常閉、かつ、密封さ
れな弁は、原子炉から弁座を通って圧抜きする管路を形
成する弁箱を有する。密閉用弁ディスクは、弁を常閉す
るように弁座に適合して形成されている。

弁ディスクの下方に位置する弁座は、径方向に延びた弁
座アニユラスを有し、該弁座アニユラスは、弁座に形成
された開口内へ少しだけ突出している。これに対応して
１．弁ディスクは、軸方向に突出した弁ディスクアニユ
ラスを有し、該弁ディスクアニニラスは、弁箱の高圧側
へ下向きに突出している。リング状膜が継ぎ目なしに弁
座アニユラスおよび弁ディスクアニユラスに溶接されて
いる。この膜は、密封された弁座および弁ディスクのＣ
字断面形状の表面全体に追従し、漏出の可能性に備えて
圧抜き弁を密封する。

弁ディスクは、弁箱の高圧側から延びた長尺の弁ステム
によっｔ閉状態に保持される。この弁ステムは、弁ディ
スクとともに弁箱の高圧側から離れる方向へ移動したと
き、弁箱から直角方向に突出した吐出しフランジに向け
て弁を開かせる。

上記弁ステムは、通常、弁仮においてベローズで密封さ
れており、２個のスプリングで付勢されるために該弁ス
テムに一体形成されたフランジを有する。第１スプリン
グは、弁ディスクを覆うハウジングの一部から上記弁ス
テムのフランジに作用する。この第１スプリングは、上
記弁ステムおよび該弁ステムに付設されたフランジを弁
座から離れる向きに付勢することにより、いずれの原子
炉圧力に対しても開弁させるように働く。

第２スプリング（皿バネであることが望ましい）は、上
記弁ステムの端部を取巻き、該端部に対して自由に移動
するラッチ板に作用する。第２スプリングは、第１スプ
リングの付勢力および弁ディスクに作用するいずれの圧
力にも打勝つ。したがって、皿バネ状の第２スプリング
は、そのスプリング力により弁を閉状態に維持する。上
記弁ステムに対して移動自在のラッチ板は、該弁ステム
が温度エクスカーシ日ン中熱膨脹できるようにする。

上記弁ステムを取巻いたラッチ板は、弁ディスクから遠
い側の上記弁ステムの端部に付設されたボスによって、
外方への移動を制限される。ラッチ板は、該ラッチ板の
周辺部に１２０°づつ隔てて設けられた３個のラジアル
ラッチによって常閉される。３個のラジアルラッチの各
々は、ビンに枢着されている。各ラジアルラッチは、弁
を常閉する状態にラッチ板を維持するための短レバーア
ーム、中間位置枢軸、およびカム従動子を有する長レバ
ーアームを有する。

円板が弁座および弁ディスクの上方位置において弁箱に
外設している。この円板は、弁箱およびラジアルラッチ
に対して回転自在である。この円板は、３個のＬ字型断
面切欠きカムを有し、各切欠きカムは、ラジアルラッチ
の端部においてカム従動子と係合する。

上記切欠きカムは、Ｌ字型に形成され、まず弁を常閉状
態に維持するラッチ板をラッチする状態に上記ラジアル
ラッチを維持するための円周カム面を有する。

上記円板の電気機械的回転によって、Ｌ字型切欠きカム
の径方向に延びた部分は、それぞれ各カム従動子が弁の
中心の方へ径方向に移動するのを許容する。このような
移動により、ラッチ板の同時解除が短レバーアームによ
り行われる。このような短レバーアームによる解除によ
り、ラッチ板は、機械的力を受けて上方へ移動し、上記
弁ステムの端部に設けられたステムボスを打撃する。

打撃された弁ステムが今度は弁ディスクを引いて弁座か
ら離脱され、膜を引裂いて開口させる。

原子炉内の流体圧がそれ自体では開弁に不十分な場合で
あっても、圧抜き弁に接続された原子炉の圧抜きは、行
なわれる。

他の目的、特徴および効果本発明の目的は、漏出事故なしに長期開閉じたままに維
持できる圧抜き弁を提供することである。

これによれば、弁箱は、弁ディスクを受けるための弁座
を形成する。弁座と係合するように形成された弁ディス
クは、弁座に当接し弁箱の圧抜き側を閉じる。

上記弁座は、対面する弁ディスクの下方位置で内方へ突
出した薄い弁座アニユラスを形成している。下面におい
て弁座の周辺部を取巻く弁ディスクは、薄い弁ディスク
アニニラスを有する。弁座アニユラス、弁座、弁ディス
クおよび弁ディスクアニユラスの全ては、平滑なＣ断面
の表面を形成する。

継ぎ目のない外側境界と継ぎ目のない内側境界とを有す
るリング状膜は、弁座アニユラスと弁ディスクアニユラ
スとの間の平滑なＣ断面表面全体と対面する。上記リン
グ状膜は、その継ぎ目のない外側境界において弁座アニ
ユラスに、そして内側境界において弁ディスクアニユラ
スに溶接されている。これにより、直ちに圧抜きするた
めに弁座と弁ディスクとが離れることによって破断によ
る開口が可能となる膜シールによって結合された弁座と
フランジとが得られる。圧抜き弁の常閉運転期間と同時
の、および該期間中の弁の漏出事故は除去される。

上記弁座と弁ディスクとの組合せの効果は、該弁座と弁
ディスクとが膜の弁座および弁ディスクへの継ぎ目のな
い溶接にとって理想的個所に形成されることである。ま
た、上記弁座と弁ディスクとは、溶接される膜を該当個
所に設置したユニットとしてプレハブ構成できる。その
後、プレハブ構成された弁座および弁ディスクは、交換
部分として弁箱の残余部分に対して配置できる。弁座ア
ニユラスおよび弁ディスクアニユラスは、それぞれ、容
易に加工でき、その後、容易に溶接できる（電子ビーム
溶接が望ましい）Ｆｉ想的表面を形成する。

本発明の他の目的は、プラント運転によって引起される
弁の全ての熱エクスカーション中に、弁ディスクを確実
に弁座に係合させるように維持するための弁ステムを提
供することである。この本発明の特徴によれば、長尺の
弁ステムは、弁座と係合する弁ディスクに固定され、弁
箱の圧抜き側から離れる向きに、弁の外方へ突出してい
る。この弁ステムの移動は、ガイドシリンダによってガ
イドされ、通常のベローズによって密封されている。

上記弁ステムは、該弁ステムの両端部と弁ディスクから
遠い方ｅ弁ステムの端部に設けられたステムボスとの中
間にステムフランジを有する。

２個の対向するスプリングがステムフランジに作用する
。第１スプリングは、弁箱と弁ディスクに隣合う側のス
テムフランジの側部との間で作用する。圧縮状態で作用
する上記第１スプリングは、弁内の全圧力に対して、弁
ディスクを弁座がら離脱させるように持上げ付勢するカ
を弁ステムに作用させる。

第２スプリング（皿バネが望ましい）は、ステムボスと
これに対向するステムフランジの一側との間に存在する
弁ステムを取囲むラッチ板と、該ステムフランジの一側
との間で圧縮される。この第２スプリングは、該第２ス
プリングにより、発揮される付勢力により、第１スプリ
ングのカおよび弁ディスクが受ける圧力に打勝つ。した
がって、第２スプリング（皿バネ）は、弁を閉状態に保
持する。しかし、弁ステムとラッチ板とは、相対移動自
在である。この相対移動により、水蒸気は、弁の熱的エ
クスカーションの間、膨張し収縮することができる。

本発明の他の目的は、原子炉内圧が低い起動サイクルま
たは炉停止サイクルの一部を含めて原子炉の運転状態に
かかわらず常に開弁し得る圧力放出弁を提供することで
ある。したがって、ラッチ板は、弁を閉状態に保持する
ロック機構により保持される。このラッチ板は、解除さ
れると、第１および第２スプリングの付勢力により弁ス
テムに対して直ちに上方へ移動する。このように付勢さ
れたラッチ板は、弁ディスクから遠い側のステムボスの
先端を打撃する。ラッチ板は、物理的「ハンマー」の−
撃をステムボスに与える。この上向きの物理的−撃は、
弁ステムおよび該弁ステムに付設された弁ディスクに作
用し、該弁ディスクを弁座から離脱させ、膜を引裂く。

すなわち、弁は、瞬時に開く。

本発明の他の目的は、原子炉過渡状態の制御に必要な開
弁に対応してラッチ板を確実に解除するためのラッチ機
構を提供することである。したがって、ラッチ板は、円
形であり、弁ステムを取囲む。各レバーが円形ラッチ板
の円周方向に配置された３本のレバーは、該ラッチ板に
１２００の間隔で作用し、ラッチ板を固定状態、かつ、
常閉弁状態に保持する。

上記各レバーは、類レバーアーム、中間位置枢軸、およ
び長レバーアームを有する。長レバーアームは、下方、
かつ弁外接・回転ディスクの方へ延びている。該弁外接
・回転ディスクに隣接した各レバーは、カム従動子を有
する。

上記弁外接・回転ディスクは、３個のＬ字型カム溝を有
する。各り字型カム溝の第１部分（短部分）は、上記弁
外接・回転ディスク上で円周方向に延びており、ラッチ
板をロックし、かつ、弁を常閉状態に保持するように、
レバーおよびカム従動子をＬ字の外向きに保持する。各
り字型カム溝（面）の第２部分（径方向にのびた長部分
）は、レバーの径方向内方への移動を許容する。

３個の電気機械的ソレノイドが上記弁外接・回転ディス
クに作用する（各ソレノイドは、各専用の電気回路によ
って電力を供給され、独力で弁外接・回転ディスクを回
転させるだけの力を有することが望ましい）。上記弁外
接・回転ディスク（リング）が回転され、上記り字の径
方向に延びた部分をレバーの端部に設けられたカム従動
子に係合させると、全レバーの同時内方移動が生じる。

全レバーのこのような同時内方移動によって、ラッチ板
の同時解除が行われる。圧抜き弁は、圧力の瞬時放出に
対して完全に開く。

本発明の他の目的・構成・効果は以下の説明と添付図面
を参照することによりさらに明白になろう。

〈発明の具体的説明〉第１Ａ図は、単純化沸騰水型原子炉を示し、本発明の有
用性を理解するのに必要な細部のみが示されている。該
原子炉に使用される他の多くの必須のシステムは、当業
者に周知であるので省略されている。

格納建ＥｇＩｃは、ドームＤを備えた原子炉容器Ｖを格
納した状態で図示されている。炉心１４は、制御棒１６
で制御される。制御棒１６は、概略的に示されている。

発生水蒸気は、原子炉容器Ｖから２本の管路１８および
２０へ送出される。これら２本の管路１８および２０は
、タービン（図示せず）に至る通路において、格納建屋
の内部に主蒸気遮断弁２２および２４を有し、格納建屋
の外部に主蒸気遮断弁２６および２８を有する。給水は
、給水システム（図示せｆ）によって導管３０を介して
原子炉容器ｖ内へ噴射される。本明細書で開示された弁
に使用される過渡シナリオに限れば、重力サプレッショ
ンブールＰは、導管を通り止め弁３２を経て原子炉容器
Ｖの内部へ接続していると理解できる。

緊急停止無し予定過渡状態（すなわち、制御棒１６を挿
入しない状態）を仮定すれば、２つの全体的処置が取ら
れる。

まず、圧力は、原子炉容器Ｖの内部から完全に放出され
る。該圧力は、サプレッションブールＰからの炉心急冷
水の流入に対して全く抵抗がない点まで放出される。

次に、弁３２が開弁される。サブレッジジンブールＰは
、炉心１４を覆うために原子炉を浸水する。これがほぼ
完全に行われた時、引起された災難の蔓延をくい止める
ために他の処置を取ることができる。

原子炉容器Ｖ内の圧力の完全放出を行うために、水蒸気
管路１８および２０は、それぞれ、２個の離散型弁開列
を有して多重化されている。この弁配列は、第１Ｂ図に
、一方の水蒸気管路上に配設された状態で詳細に示され
ている。

第１Ｂ図に示されているように、水蒸気管路１８におい
て、７個の安全弁Ｓが平行に連結して示されている。通
常、水蒸気管路１８は、６１．０ｃｍ　（２４インチ）
の大きさである。各安全弁は２５．４ｃｍ（１０インチ
）の大きさに形成されている。これらの安全弁は、２種
の応答をなすことのできるタイプである。

まず、安全弁は、原子炉容器内の圧力を４５４ｋｇ（１
，００（ｌｂｓ）級ノ所定高圧ニ維持スルために引上げ
られる。

次に、安全弁Ｓは、手動で開弁じて圧力の完全放出を補
助する。このような弁は、公知であり、本明細書ではこ
れ以上説明しない。

３番目に、水蒸気管路１８および２０のそれぞれには、
７個の圧抜き弁Ａが設けられている。圧抜き弁Ａは、本
明細書で述べるタイプのものである。代表的圧抜き弁Ａ
を、第２Ａ図、第２Ｂ図、第３図、第４Ａ図および第４
Ｂ図、そして最後に第５図の斜視図を参照して説明する
。

第２Ａ図に示されているように、代表的圧抜き弁Ａは、
弁箱Ｂを有する。弁箱Ｂは、３本別々の導管を取巻く３
個別々のフランジを有する。

フランジ４０は、高圧入口４１および弁箱４０を取巻い
ている。フランジ４０により、高圧入口４１は、水蒸気
管路１８または２０上に設けられたマニホルドに固着さ
れる。高圧入口または開口４１は、原子炉のなかのどの
ような水蒸気圧力も経験している。

フランジ４２は、開口４３を取巻いている。開口４３は
、圧抜き弁の吐出側である。

第１Ａ図を見れば直ぐ判るように、弁がらの吐出は、直
接、格納建屋Ｃ内で生じる。吐出された水蒸気の凝縮は
、冷たい側の格納建屋Ｃの側壁に生じる。

フランジ４２は、配管に接続することができる。

このような配管は、原子炉サプレッションブールに接続
することができる。該配管は、開示した弁の作用を変え
ないので、本明細書では、これ以上説明しない。

最後に、フランジ４４は、開口部４５を通して本発明の
ラッチシリンダへの接続部を構成する。

弁ステム５０が弁を開封し、圧力を放出するのは、該開
口部４５を通してである。

上記弁箱Ｂについて説明したので、次に弁座６０および
密閉弁ディスク７ｏについて説明する。

まず、弁座６０と弁ディスク７ｏとの組付けの断面構造
について説明し、弁座６０と弁ディスク７０との間の継
ぎ目のない膜について述べる。

次に、開口部４５を介して弁座６０および弁ディスク７
０を一体として弁箱に固着し得る適合性について述べる
。。

最後に、弁ステム５０の弁ディスク７ｏへの挿入および
取付について述べる。

第２Ａ図から判るように、弁座６ｏは、アニユラス６２
を有する。アニユラス６２は、複数個の孔６４に挿通さ
れたボルトにより、弁箱Ｂの内部に形成されたボス６６
に固着されている。したがって、弁座６０は、弁箱Ｂに
対して取付けおよび取外し自在である。密閉を完全にす
るために、適当なガスケット６８が設けられている。

第３図は、第２Ａ図の３−３線で囲まれた細部を示して
いる。弁ディスク７ｏは、弁座６ｏに着座した状態で示
されている。弁ディスクアニユラス７１は、弁ディスク
７０から弁座６ｏに到達し、対面し、および貫通する方
向へ突出した状態で示されている。弁ディスクアニユラ
ス７１は、円形であって、弁ディスク７０を一周して延
設されている。弁座アニユラス６１も同様に形成されて
いる。弁座アニユラス６１は、弁座６０および弁ディス
ク７０によって覆われる開口部４１の内方へ突出してい
る。

図３図から判るように、井水蒸気入口は、水蒸気が膜Ｍ
に「遭遇する」のを許容する。このように、膜Ｍは、弁
座６０及び弁ディスク７０と高圧水蒸気との間に配置さ
れている。後述するように、この膜Ｍは、水蒸気の吐出
しが弁Ａによって行われるように破裂されなければなら
ない。

薄膜Ｍは、弁ディスク７０の表面および弁座６０の表面
全体に亘って弁ディスク７０と弁座６０との間に固定さ
れている。この膜Ｍは、弁Ａの高圧側４１に曝されてい
る。結果として、膜Ｍは、水蒸気管路１８の内部に存在
し弁Ａの開口４１内へ伝達された高圧によって、弁ディ
スク７０および弁座６０に押圧されている。

膜Ｍは、最初、適当な成形ステンレス鋼板から連続的に
切取られたリングとして形成される。膜は、内側、かつ
、小さい方の開口部８１で切取られ、外側、かつ大きい
方の開口部８２でも切取られている。両方の切取りは、
継ぎ目がないので、これらの切取りの間にチューブ形状
８３を構成している。このチュ−ブ形状８３は、継ぎ目
のない境界８１および８２間の間隙を除いて、全体的に
ドーナツ形状である。

上記膜Ｍの据付けは、容易に理解できる。

通常、弁座６０および弁ディスク７０は、少なくとも部
分的に突合わされる。その後、ドーナツ形状の膜Ｍは、
弁座６０と弁ディスク７０との間の接合部に導入される
。その後、弁座６０および弁ディスク７０は、完全に突
合わされ、膜Ｍは、弁ディスクアニユラス７１、弁ディ
スク７０、弁座６０および弁座アニユラス６１に密着す
るように、形が整えられる。

その後、弁ディスクアニユラス７１および弁座アニユラ
ス６１の端部は、溶接に対して適当に前処理される。こ
れら端部の表面が前処理されると、各弁ディスクアニユ
ラス７１および弁座アニユラス６１と膜Ｍとの間に継ぎ
目のない電子ビーム溶接が行われる。

上述の通り適所に溶接された膜Ｍを有する弁座６０およ
びフランジ（弁ディスク）ＴＯを考慮すれば理解される
ように、これらは、別体の一体物として取扱うことがで
きる。この、弁箱Ｂから独立して完全に取外された別体
の一体部は、膜Ｍの溶接に好都合である。特に、開示さ
れた一体物は、フランジ７０が固定電子ビーム溶接ヘッ
ドを通過する間、回転することができる。

また、弁座アニユラス６１および弁ディスクアニユラス
７１は、膜Ｍの電子ビーム溶接のための理想的表面を構
成する。すなわち、膜Ｍおよび弁座アニユラス６１およ
び弁ディスクアニニラス７１のように比較的薄い金物は
、温度の著しい不連続性を伴わない望ましい溶接に必要
な加熱を受けることができる。この温度の不連続性が著
しい場合には、溶接の完全性を損う。

上記弁座６０および弁ディスク７０間への膜シールＭの
導入について述べたので、また、−緒に固定された弁座
６０および弁ディスク７０が完全な一体物であることを
想起すれば弁箱Ｂの内部における、この別体の弁座６０
および弁ディスク７０の据付は、容易に理解できる。

第２Ａ図を参照し、弁ステム５０およびガイドシリンダ
５２が存在しないとすれば直ちに理解できるように、フ
ランジ４４は、弁座６０および弁ディスク７０を一体物
として据付けるための通路を形成する開口部４５を有し
ている。特に、ボルト（図示せず）は、弁座６０をガス
ケット６８に押圧して、弁座・弁ディスクユニットを確
実に密封する。

上記弁座６０および弁ディスク７０の据付について上述
したので、次にステム組立品について述べる。

まず、ステム組立品の据付は、弁の残りの部分に触れな
いで、第２Ａ図を参照して説明する。

図から判るように、フランジ４４の一端に形成された開
口部４５は、ネジ孔９０を有する。ネジ孔９０は、雌ネ
ジ９２を有する。

雄ネジ５３を有するガイドシリンダ５２は、雌ネジ９２
に螺着される。接近は、開口部４３からなされることが
望ましい。

」−記ガイドシリンダ５２の内面５４は、仕上げ加工さ
れている。この内面５４は、弁ステム５０に一体形成さ
れたガイドピストン５１を収容する。

ピストン５１には、弁ディスク７０に対して接近したり
遠去かる移動において弁ステム５０の潤滑および心合せ
の両方を行なうために、適当にリング５６が設けられて
いる。

上記弁ディスク７０に隣接する、弁ステム５０の一端に
は、弁ディスク保持用フランジ５８が設けられている。

弁ディスク保持用フランジ５８は、雌ネジ５５を有する
カップリング５９に包囲されている。

上記弁ディスク７０は、弁座６０から遠い方の側に雄ネ
ジ７５を有する立上りフランジ７４を形成している。し
たがって、弁ステム５０が端部５７に設けられた弁ディ
スクフランジ７４の内部において下方へ移動され、カッ
プリング５９が回転された時、ネジ５５および７５間の
係合が生じる。

カップリング５９は、弁ディスク７０に弁ディスク保持
用フランジ５８を拘束する。したがって、弁ステム５０
が取外された時、弁ディスク７０は、弁座６０から強制
的に持上げられ、膜Ｍを破裂させ、弁を開弁させる。

上記弁の構造によれば、開弁状態の弁は、熱い減圧排気
する水蒸気が弁の機構内へ進入し、フランジ４４の上方
へ吹抜けるのを防止するのが望ましい。したがって、従
来のベローズシールが設けられている。ベローズシール
は、その一端において、弁ステム５０に取付けられたデ
ィスク９０に取付けられ、反対端において、プレート９
５に取付けられている。ベローズ９４は、通常、伸張さ
れている。弁が開弁することにより、ベローズ９４は、
弁ステム５０が弁ディスク７０とともに弁座６０から離
れる方向に移動するにつれて、圧縮される。

第２Ａ図を参照して、弁座６０に隣接した弁の構造につ
いて上述したので、次に、ラッチ機構りに隣接し、該機
構りを含む弁の構造について述べる。

上記弁ステム５０は、上部ステムフランジ１０１を宵す
る。ステムフランジ１０１は、上部弁箱Ｖの内部におい
て移動する。上部弁箱Ｖは、フランジ１１０において下
部弁箱Ｂのフランジ４４と係合し、はぼ円形断面の開口
部１１１を有する。

上部ステムフランジ１０１およびう・ソチ板１２０が移
動するのは、開口部１１１内である。このような移動に
より、弁の熱膨張および強制開弁が調節される。

上記上部弁箱Ｖに関連して、かつ、フランジ１１０に隣
接して、スプリングディスク１１２が固定されている。

スプリングディスク１１２は、コイルスプリング１１４
を受ける。コイルスプリング１１４は、圧縮されている
。この圧縮において、コイルスプリング１１４は、上部
ステムフランジ１０１において弁ディスク７０に近い側
の部分を押圧し、フランジ１１０に隣接して上部弁箱Ｖ
に固定されたスプリングディスク１１２を押圧する。

二こで、第２Ａ図を少し参照すれば判るように、コイル
スプリング１１４の作用により弁ディスク７０は、弁座
６０から離脱させられる。確かに、コイルスプリング１
１４は、圧縮された状態において直ちに弁ディスク７０
を引上げ、該引上げにより膜Ｍを完全に、かつ、実質的
に瞬時に破裂させるのに十分な力を与えられている。弁
のその他の部分のいずれかがなくても、弁が常開であり
、意図した常閉構造でないことは、明らかである。

上記弁ステム５０は、上方へ延びている。弁ステム５０
の端部には、ボス１２５が形成されている。

上記ラッチ板１２０は、弁ステム５０を包囲し、該ラッ
チ板１２０から下方へ延びた筒１２１を有する。この筒
１２１は、そのラッチ板１２０への取付により該ラッチ
板１２０の傾斜および開弁中の飛出しを防止する。部分
１２４およびラッチ板１２０の寸法は、弁ステム５０が
ラッチ板１２０および部分１２４に形成された開口部内
を自由に移動するように、設定される。しかし、ラッチ
板１２０が上方へ移動する場合には、該ラッチ板１２０
は、打撃力によってボス１２０の下側を打つ。

後述するように、このような打撃は、弁座６０から弁デ
ィスク７０を直ちに、かつ、確実に引上げる。

第２Ｂ図には、上部弁箱Ｖに取付けられた耳部１４４に
取付けられた枢軸１４２に枢着されたラッチ１４０が示
されている。フック１４６を有するレバー１４０の短い
端部がラッチ板１２０を常閉位置に保持した状態で示さ
れている。

ここで、第４Ｃ図を少し参照すれば直ちに判るように、
１２０°間隔で設けられた３個のラッチ１４０が利用さ
れている。このようにして、はぼ円形のラッチ板１２０
は、第２Ｂ図に示されたロック状態で開口部１１１の内
部に保持される。

上記ステムフランジ１０１と、弁座６０および弁ディス
ク７０に向けて配置されたラッチ板１２０の側部との間
に、６個の直列に連結された皿バネ１５０が存在する。

これらの皿バネ１５０は、比較的大きな力で圧縮される
。皿バネ１５０の力は、コイルスプリング１１４の付勢
力に打勝つのに十分な大きさである。皿バネ１５０は、
相当な力で、および仮定された全ての水蒸気圧力の間、
弁ディスク７０を弁座６０に保持する。

したがって、圧縮された皿バネ１５０が打勝つ要素を列
挙する三とは、有益である。

まず、皿バネ１５０は、開口部４１に伝達され弁ディス
ク７０の内側面に作用する原子炉の全運転圧力に打勝て
る。

次に、皿バネ１５０は、コイルスプリング１１４の圧縮
力に打勝つ。弁を常閉位置にセットするためには、通常
、ラッチ板１２０に作用し、皿バネ１５０およびコイル
スプリング１１４の完全圧縮を行なう液圧の使用が必要
である。このような完全圧縮が行われ、弁ステム５０の
端部５７が弁ディスク７０に当接したとき、カップリン
グ５９を回転することにより、弁の取付けが完成する。

ここまでで、弁箱について説明した。次に第４Ａ−、第
４Ｂ図および第４Ｃ図を参照して述べる。

ラッチ機ｔＪＬについて完全に説明する。このラッチ機
構りについて説明した後、強制開弁の特徴について述べ
る。

第４Ａ図には、典型的ラッチ１４０が示されている。ラ
ッチ１４０は、枢軸１４２を有する。また、ラッチ１４
０は、ラッチ板１２０を下方に押圧する短いレバーアー
ム１４６を有する。短いレバーアーム１４６は、枢軸１
４２を中心として一方の側に設けられている。このレバ
ーアーム１４６は、斜面１４８と係合する。この斜面１
４８は、ラッチ板１２０の円滑な解除を可能とする。

また、上記ラッチ（レバー）１４０は、枢軸１４２から
遠く、かつ、長い端部１４１にカム従動子Ｆを有する。

ラッチ１４０の遠く、かつ、長い端部１４１は、枢軸１
４２を中心として他方の側に設けられている。

上記カム従動子Ｆは、回転板１７０内に形成されたカム
面内で回転する。回転板１７０は、上部弁箱Ｖの外面に
取付けられた下部案内板１７２と上部案内板１７３との
間で回転する。回転板１７０の回転を容易にするため、
複数個のローラ１７６が下部案内板１７２のレース溝１
７８および回転板１７０のレース溝１７９内に配置され
ている。

したがって、回転板１ブ０は、下部案内板１７２の上面
で容易に回転する。

」−配回転板１′１．０は、電気機械的手段によって回
転されることが望ましい。したがって、上部弁箱Ｖに固
定された従来のソレノイドＳは、操作ラム２００を有す
る。ラム２００は、カム１６０に溶接されたラム板２０
２を打撃する。ラム２００がラム板２０２を打撃した時
、第４Ｂ図から判るように、回転板１７０は、反時計回
り方向に回転する。

上記回転板１７０の反時計回り方向の回転を理解した後
、カム従動子Ｆおよびカム面６０に注目してほしい。

上記カム従動子Ｆは、ラッチ１４０の端部に設けられた
ローラ取付具２１２に取付けられたローラ２１０である
。ローラ（従動子）２１０は、Ｌ字型カム１６０内に嵌
挿され、該カム１６０に追従する。Ｌ字型カム１６０は
、容易に理解される。

上記カム１６０は、２つの面を有する。これらの面は、
Ｌ字の各部のように、はぼ互いに垂直である。矢印１６
１で示された第１面は、円弧状である。これは、回転板
（リング）１７０の円周である。これから判るように、
カム従動子Ｆが経路１６１に拘束されている間は、ラッ
チ１４０は、依然、閉じた状態にある。すなわち、ラッ
チ１４０の長い端部１４１は、上部弁箱Ｕの外部にある
。

該端部１４１が上部弁箱Ｕの外部に保持されている時、
ラッチ１４０の短い端部１４６は、ラッチ板１２０を定
位置に保持する。

上記ソレノイドＳが操作されることにより、ラム２００
は、ラム板２０２に当接する。Ｌ型カム面１６０の第２
部分は、カム従動子Ｆと係合するように移動する。

第４図から判るように、ラッチ１４０の端部１４１は、
ラッチ板１２０が皿バネ１５０およびコイルスプリング
１１４の力により上方に付勢された時、内方へ自由に枢
動する。このような動きは、実質的に瞬時になされる。

このような動きが生じた時、ラッチ１４０の短い端部１
４６は、ラッチ板１２０から枢動離脱する。ラッチ板１
２０からの枢動離脱により、ラッチ板１２０は、ラッチ
１４０の端部１４６の拘束から解放されて上方へ自由に
移動する。。

上記ラッチ板１２０は、ラッチ１４０によって同時に解
除することが望ましい。このような同時解除は、第４Ｃ
図を見れば容品に判る。

第４Ｃ図は、縮尺されているが第４Ｂ図と同様の図であ
る。第４Ｃ図は、第４Ｂ図と異なり、上部弁箱Ｕを取囲
むラッチ機構の全体を示している。

リング１７０が３個のカム面１６０を有することも図示
されている。各カム面１６０は、各ラッチ１４０の一端
と係合する。全３個のラッチ１４０の同時解除を確保す
るために、全カム従動機構Ｆは、カム従動子２１０とラ
ッチ１４０との間のスライドおよびネジ調整手段２１３
によって、円周方向においてそれぞれ調整される。した
がって、これから理解できるように、リング１７０の回
転により、各ラッチ１４０は、同時に解除する。これに
より、ラッチ板１２０の同時解除も同様に生じる。

上記ラッチ板１２０の解除について説明したので、次に
開弁の態様について説明する。図がら判るように、弁ス
テム５０に作用するラッチ板１２０は、弁について存在
し得る全ての圧力状態の下で、弁ディスク７０を弁座６
０から物理的力で離脱させ開弁する。

第２Ｂ図に示されているように、ラッチ１４０および短
い端部（短レバーアーム）１４６が外方へ枢動しラッチ
板１２０から解放されると仮定すると、上記開弁現象は
理解できる。上述の通り、リング１７０が回転すると、
この瞬間に上記３個のラッチ１４０が枢動され、ラッチ
板１２０から離脱し解放される。コイルスプリング１１
４および皿バネ１５０の力に付勢されているラッチ板１
２０は、直ちに弁ステム５ｏに関し上方へ移動する。こ
のラッチ板１２０は、弁ステム５ｏの端部に設けられた
ボス１２５を打撃するまで、弁ステム５０に関し上方へ
移動する。ボス１２５は、上方への大きな物理的打撃力
でラッチ板１２０に打撃される。弁ステム５０は、端部
５７においてフランジ５８およびカップリング５９を介
して弁ディスク７０に作用する。明示的に言えば、弁デ
ィスク７０は、弁座６０から例外される。

第３図を参照すれば、膜Ｍの破裂は、容易に理解できる
。明示的に言えば、弁ディスク７０の上方への移動にお
いて、膜Ｍの継ぎ目なし溶接部８１は、急激に上方へ移
動する。膜Ｍは、伸張する。

このような伸張は、溶接部８１と溶接部８２との間で生
じる。

２つの力は、同時に、膜Ｍを破壊するように作用する。

まず、膜Ｍが引張られ、弁ディスク７０および弁座６０
から解放され始めるとすぐに圧力放出弁の開口部４１の
内圧により、膜Ｍは、引裂かれる。

次に、溶接部８１および８２間の距離が膜Ｍの長さを超
えると、引裂きが生じる。簡単に述べると、ラッチ板１
２０の解除により、膜Ｍは、破裂し、ばらばらに引裂か
れる。

第５図は、組立てられた弁の斜視図である。この図は、
下部弁箱Ｂ１上部弁箱０１回転板１７０、およびラッチ
Ｌのディスク配置を示している。この図は、全体として
、上記説明に鑑みて有益なものである。

弁ディスクアニユラス７１および弁座アニユラス６１に
ついては、上述した。これらの部材は、本質的に溶接部
を効率的に配置するのを可能とする溶接切れ目である。

その他の溶接切れ目を使用することもできる。例えば、
隅部に溶接される円環状凹所も最新技術に使用される。

開示したフランジ（アニユラス）は望ましいものである
が、必要なものではない。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、いわゆる単純化沸騰水型原子炉の概略図で
あって、上置きサプレッションプールおよび２本の水蒸
気送出し管路を備えた格納建屋内に炉心を有する原子炉
を示し、水蒸気送出し管路は、圧力の即時放出のために
多重化されていることを示す。第１Ｂ図は、圧力の即時放出のために多重化さ散れた水蒸気管路の一部をりし、該部は、７個の圧力安全
弁および本発明による７個の圧抜き弁を有する。第２Ａ図および第２Ｂ図は、本発明の圧抜き弁の側断面
図であって、第２Ａ図は、弁座ガイドピストンおよびベ
ローズに隣接した弁を示し、第２Ｂ図は、ステムフラン
ジラッチ板およびラッチ機構に隣接した弁を示す。ただ
し、ラッチ機構は、一部のみ示されている。第３図は、第２Ｂ図の一部であり、弁座アニユラスおよ
び弁ディスクアニユラスを利用しての弁ディスクの表面
および弁座上への膜の配置を断面で示す。第４Ａ図は、上記ラッチ板を解放するための典型的ラッ
チの側断面図である。第４Ｂ図は、第４Ａ図の４Ｂ−４Ｂ線に沿うラッチの局
部平面図である。第４Ｃ図は、開弁するための回転カム板を示す図で、該
図の尺度は、第４Ｂ図に対して縮小されている。第５図は、弁全体の斜視図である。ただし、弁を完全に
理解するには、第２Ａ図、第２Ｂ図、第３図、第４Ａ図
および第４Ｂ図を全て参照したときにのみ可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弁座と弁ディスクとの間に膜を有する常閉圧抜き
弁であって、弁箱であり、弁箱を貫通する管路を有し、弁箱の一側か
ら上記管路を通って弁箱の他側に圧力を逃がすこことの
できる弁箱と、上記管路内に取付けられ、弁ディスクを受けるように形
成された弁座であって、弁箱の高圧部に向けて弁ディス
クの表面を弁座上に配置するように弁ディスクを受ける
弁座と、弁座に対して密封状態で弁座の上をおおって取りつけら
れるように形成された弁ディスクと、弁座上に弁ディス
クを常保持する手段と、弁座から弁ディスクを解放する手段と、弁ディスクの下方に位置する弁座に配置された弁座溶接
切れ目であって、弁座の内面に内接し、弁ディスクの下
方に位置する弁座の径方向に延び、膜を弁座および弁座
アニュラスに継ぎ目なしに溶接するための第１表面を形
成する弁ディスク溶接切れ目と、弁座に向けて配置された弁ディスクの一側において弁デ
ィスクの表面上で延び、膜を弁ディスクに継ぎ目なしに
溶接するための第２表面を形成する弁ディスク溶接切れ
目と、継ぎ目なし外側境界、継ぎ目なし内側境界およびこれら
境界間の隙間を有するほぼドーナツ状の膜であって、上
記ドーナツ形状は、弁座および弁ディスクの高圧側を膜
によりライニングするように弁座溶接切れ目、弁座、弁
ディスクおよび弁ディスク溶接切れ目の上をおおうよう
に適合した膜と、弁座溶接切れ目と膜との間に位置し、膜の一方の境界を
切れ目なく弁座に溶接する弁座への第１継ぎ目なし溶接
部と、膜の他方の継ぎ目なし境界において弁ディスク溶接切れ
目と膜との間に位置する、弁ディスクへの第２継ぎ目な
し溶接部とを有し、膜が弁座および弁ディスクの表面上
に形成された上記継ぎ目なし溶接部間に配置されたとき
、弁座と弁ディスクとの間の弁の漏れなしシールを可能
とする圧抜き弁。
（２）弁座および弁座アニュラスが一体として弁箱に対
し着脱自在であることを特徴とする請求項１に記載の圧
抜き弁。
（３）弁座と弁ディスクとの間にシールを有する常閉圧
抜き弁であって、圧抜きされるべき流体源に曝された高圧側開口部と排出
側開口部とを有する弁箱と、弁を閉じた状態に常密封するために弁の開口部に配置さ
れた弁座および弁ディスクと、弁を常閉するために弁ディスクを弁座上に保持する手段
と、弁座から弁ディスクを解放し上記常閉弁を開く手段とを
有する常閉圧抜き弁において、弁座および弁ディスクが
、弁ディスクの下方に位置する弁座の第１部分において、
弁の高圧側に臨んで設けられた弁座溶接切れ目と、弁ディスクを弁座に当接させるための弁ディスク溶接切
れ目と、継ぎ目なし外側境界および継ぎ目なし内側境界を有し、
弁座および弁ディスクの表面の上をおおうように適合し
上記継ぎ目なし境界が上記溶接切れ目に向けて配置され
た膜と、膜の上記境界の一方と弁座溶接切れ目との間に位置する
、弁座への第１継ぎ目なし溶接部と、膜の他方の境界と
弁ディスク溶接切れ目との間に位置する、弁ディスクへ
の第２継ぎ目なし溶接部とを有し、膜が上記継ぎ目なし
溶接部間に配置されたとき、弁座と弁ディスクとの間の
弁の液漏れなしシールを可能とする圧抜き弁。
（４）弁座、弁ディスクおよび膜は、一体として弁箱か
ら取外し自在の組立体であることを特徴とする請求項３
に記載の圧抜き弁。
（５）圧抜き弁内の圧力と関係なくラッチの解除に応答
して開く圧抜き弁であって、管路を有する弁箱であって、該管路が圧抜きすべき圧力
源に連通し出口を有する弁箱と、上記管路において弁デ
ィスクにより閉鎖されるように形成された弁座であって
、該ディスクが圧抜きされるべき流体圧力源に連通する
弁座の第１側部を閉じる弁座と、弁座の上記出口側から弁座の流体圧力側まで弁座を閉じ
るように形成された弁ディスクと、弁座に対して閉状態
に弁ディスクを弁座上に保持し、開弁に応答して引張り
力により上方へ弁ディスクを移動させるために弁ディス
クに取付けられた弁ステムと、弁ステムの上端に隣接し弁を閉状態に保持するための弁
ラッチであって、解除されることにより弁ステムおよび
該弁ステムに付設された弁ディスクの開弁位置への移動
を許容する弁ラッチと、弁ディスクと弁ラッチとの間に
おいて弁ステムに付説された弁ステムフランジと、弁ステムフランジと弁ディスクとの間において弁ステム
を取巻く第１スプリング手段であって、弁ディスクの上
方に位置する弁箱と弁ステムフランジとの間で、弁座に
作用する圧力から独立して弁座から上方へ離脱するよう
に弁ステムを付勢するために作用することにより、弁デ
ィスクが第１スプリング手段の移動に応答して開く第１
スプリング手段と、弁ステムを取巻く第２スプリング手段であって、第１ス
プリング手段に打勝ち、弁を常閉状態に保持するために
弁ラッチと弁ステムフランジとの間で作用する第２スプ
リング手段と、弁ステムの熱的膨張の調節のために弁ステムに対して弁
ラッチの相対移動を許容する手段とを有する圧抜き弁。
（６）弁ラッチは、ラッチ板であって、弁ステムと外接し、弁ステムがラッ
チ板を貫通しラッチ板の上方へ延びた部分を有するラッ
チ板と、ラッチ板を弁ステムに捕捉するために弁ステムの端部に
設けられたボスと、ラッチ板を解除して開弁するラッチ板解除手段とを有し
、ラッチ板がボスを打撃し弁ステムおよび弁ステムに付
設された弁ディスクを弁座から上方へ離脱する向きに移
動させることを特徴とする圧抜き弁。
（７）管路を形成する弁箱であって、該管路がその一端
において圧抜きされるべき圧力源に連通し、他端におい
て加圧流体排出用出口に連通した弁箱と、弁箱の内部に形成された弁座であって、弁座は、弁ディ
スクにより密封されるように配設され、弁ディスクは、
上記管路の出口側から弁座の方へ移動することにより上
記管路の高圧側を密封する弁座と、流体源から流体圧が抜けるのを防ぐために、弁座の出口
側から弁座の高圧側へ弁座と当接するように形成された
弁ディスクと、一端において弁ディスクと当接し弁箱の上方からラッチ
板の方へ延びた弁ステムと、弁ステムの上部を取巻き、弁ステムをラッチ板とともに
上方へ移動させることにより弁ディスクを弁座から離脱
させるために弁ステムに連動的に付設されたラッチ板と
、弁ステムを介して弁ディスクを閉状態に保持し、弁ステ
ムが弁座から弁ディスクを持上げるように上方へ移動す
るのを許容し開弁するように、ラッチ板を常保持するラ
ッチ解除手段とを有する圧抜き弁であって、ラッチ解除
手段は、ラッチ板の円周方向において等角度間隔で隔置された複
数本のレバーであって、各レバーは、ラッチ板と接触す
る第１端部、カムと抑止接触する第２端部、およびレバ
ーの第１端部が移動してラッチ板と抑止接触を行ったり
解いたりするのを許容する第１および第２端部間の枢軸
を有する複数本のレバーと、上記複数本のレバーの下端と係合する複数個のカムを有
するカム板であって、該カムが各レバーと関連する複数
個のカム面を有し、カム板は、上記レバーの第２端部が
ラッチ拘束位置からラッチ解除位置へ移動するのを許容
するためすべてのカム面を同時に移動させるように操作
自在であり、ラッチ板が開弁のため弁座に対して弁ステ
ムおよび弁ディスクの移動を許容するように解除自在で
あることを特徴とする圧抜き弁。
（８）カム板が弁箱に外接することを特徴とする請求項
７に記載の圧抜き弁。
（９）各カム面は、Ｌ字型形状を有し、該Ｌ字の第１部
分がレバーをラッチ板に当接させるように保持し、上記
Ｌ字の第２部分が弁を閉じているラッチ板を解除するこ
とを特徴とする圧抜き弁。